[发明专利]一种可实现关机零功耗的开关机电路电源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关机电路电源管理方法领域，尤其适用于关机后只有开关机电路仍需工作的嵌入式电子设备，具体地说是一种可实现关机零功耗的开关机电路电源管理方法。

背景技术

目前，开关机电路电源管理方法通常采用常供电方式。由于常用电子设备关机后仍然需要开关机电路正常工作，设备在关机后存在一定的关机功耗。常用台式计算机、一体机、工控机和嵌入式单板电脑等设备开关机电路电源方法如下:采用一种不带使能控制的电压转换芯片，输入电压来自于已经经过电压转换的5V-SB，输出电压3.3V-SB作为开关机电路（主要包括电源管理芯片等）的电源，开关机电路一直处于工作状态。

如何实现设备的关机零功耗以提升产品性能和节能减排，对于常用台式计算机、一体机、工控机和嵌入式单板电脑等设备来说显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对于关机后只有开关机电路仍在工作的电子设备存在一定关机功耗的问题，提出一种可实现关机零功耗的开关机电路电源管理方法，使开关机电路关机时不消耗功率。

本发明的技术方案是：一种可实现关机零功耗的开关机电路电源管理方法，通过采集被控电子设备的开关机按键触发信号trigger和开关机电路产生的开关机信号Power ON/OFF来实现对开关机电路电源的管理；开关机电路的供电来源于一个带EN控制的供电芯片即电压转换芯片，开关机按键产生的触发信号和开关机电路产生的系统开关机信号组成“或门”的二路，与电压转换芯片的EN脚相连，用于松开开机键后维持电压转换芯片的EN信号；所述或门芯片有两个输入端和一个输出端，被控电子设备的开关机按键产生的触发信号经过或门芯片的一路输入相连接，开关机电路（电源管理芯片）产生的系统开关机信号与或门芯片的另一路输入相连接，或门芯片的输出端与电压转换芯片的控制端相连接，电压转换芯片的一路输出作为开关机电路（电源管理芯片）工作的触发信号。

当或门芯片获得至少一路的有效输入后，输出端将产生有效输出，由于该输出端与电压转换芯片即供电芯片的控制端相连接，所以电压转换芯片即供电芯片将处于打开状态；当或门芯片的两路输入都为无效信号时，电压转换芯片即供电芯片处于关闭状态。电压转换芯片的此状态使开关机电路停止工作。

按下开关机按键并保持，这段时间内按键产生的信号有两个作用：一个用来作为短时间的EN信号打开电压转换芯片或供电芯片，另一个则作为开机信号送入开关机电路；通过或门芯片用于控制供电芯片的通断，根据不同开关机电路对输入输出信号电平的高低定义，确定是否需要增加反相器，增加反相器的目的亦使关机后或门的输出使电压转换芯片停止工作，实现关机零功耗。

对于常用台式计算机、一体机、工控机和嵌入式单板电脑等设备，本发明需要替换其开关机电路供电芯片，并加入一个或门芯片OR。触发信号trigger经过反相后作为或门芯片OR的一路输入，开关机信号Power ON/OFF作为或门芯片OR的另一路输入，或门芯片OR的输出端与供电芯片的使能控制端EN相连接。

本发明方法中，Power ON信号或/与按下开关机按键（触点或弹性开关亦可）是或门芯片OR的有效输入，Power OFF信号或/与松开开关机按键（触点或弹性开关亦可）属于或门芯片OR的无效输入。或门芯片OR获得至少一路的有效输入时，产生有效的输出；获得两路的无效输入时，产生无效输出。由于关机后，Power OFF和开关机按键处于无效状态，供电芯片停止电压输出，设备可实现关机零功耗。

本发明方法包括以下步骤：

（a）替换开关机电路的供电芯片即电压转换芯片，此芯片的电压参数值应与原芯片保持一致，同时该芯片必须带有使能控制端EN使其受其触发工作（容易通过简单的逻辑电路实现）；

（b）加入一个或门芯片OR，该芯片有两路输入，一路输出；开关机电路产生的开关机信号Power ON/OFF（典型的是工作电压的输出与否）作为或门芯片OR的一路输入，开关机按键的触发信号trigger也可经过反相器反相所得信号作为另外一路输入；或门芯片OR的输出端与（a）中的供电芯片即电压转换芯片使能控制端EN相连接；

（c）用户按下开关机按键，或门芯片OR得到一路有效输入，供电芯片输出电压，开关机电路开始正常工作，设备开机；

（d）用户通过开关机按键或者系统软键盘进行关机后，或门芯片OR的两路输入端都为无效，供电芯片停止输出电压，设备关机功耗为零。